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 “生物学护照”助力反兴奋剂战

撰文 万恩·卡拉维（Ewen Callaway）    翻译 艾伦

在环瑞士自行车赛中击败当今世界最优秀的几名选手后，自行车手博努特·波兹奇（Borut Božic）把双手放在胸前，脸上交织着兴奋、难以置信外加精疲力竭的表情。本赛段所取得的胜利，为这位斯洛文尼亚选手赢得了4 000欧元的奖金，或许还有助于他在7月进行的顶级赛事——环法自行车赛中稳固自己的地位。

这个赛段的胜利也让波兹奇有机会去医疗车走一趟。他和另外3名车手每人必须提交两个装满自己尿液的小瓶。小瓶密封好后隐去姓名，并送到洛桑的瑞士兴奋剂分析实验室，由技术人员检验其中是否有类固醇、刺激剂以及一种强效促血药——促红细胞生成素（EPO）的蛛丝马迹。

这类检测已同碳纤维自行车一样，成了职业自行车赛中的一道常见风景，但数十年的兴奋剂丑闻史证明，它们根本无法保证自行车赛成为干净赛事。你很难举出最近数年里，有哪位环法赛冠军能摆脱兴奋剂指控的阴影。去年的冠军康塔多（Alberto Contador）在受检时被发现服用了禁药克伦特罗（clenbuterol，俗称瘦肉精），他辩称这是因为误吃受了污染的肉，并申诉成功，然而仲裁听证会仍然有可能剥夺他的冠军。同样在去年，有消息说7届环法赛冠军阿姆斯特朗（Lance Armstrong）也一直是美国司法部兴奋剂调查的重点人物，尽管他从未受过处分，并坚称从不嗑药。药罐子们的手段日益高超，这使得反兴奋剂科学家面临一场令人气馁的追赶游戏。“这是一个无休止的怪圈，” 洛桑实验室主任马歇尔·  绍吉（Martial Saugy）说。

绍吉的团队希望遏制这一势头，因此率先开发了一种新的反兴奋剂检测手段——生物学护照。它无须检测运动员尿样中的痕量药物或分解产物（如洛桑实验室对波兹奇尿样所作的检验），而是建立一种记录个人数据如何随时间变化的档案，并试图从中查到可能揭露服药真相的生物化学变化。

自2008年以来，绍吉的实验室与国际自行车赛联盟（UCI）已为数百名职业自行车手制作了生物学护照，部分护照含有数十次查血的化验数据。其他一些运动项目也有意仿效。研究人员称，这种护照是抗击过去20年来一直令检查人员头疼的EPO滥用的最可靠防线，而检测类固醇和生长因子的生物学护照也在酝酿中。明年的伦敦奥运会，可能将是此技术在奥运赛事中的首次亮相。但批评者（包括某些运动员）声称，对于铁了心的嗑药者，任何招数皆无济于事。

“生物学护照就是个笑话，”美国前职业自行车手弗洛伊德·兰迪斯（Floyd Landis）去年对体育新闻网站ESPN .com说。他曾被指控在2006年环法赛期间服用类固醇，并耗费了高昂的代价打了四年官司试图推翻这项罪名，输掉官司后他承认在职业生涯大部分时间都曾使用兴奋剂，并称职业车手们在生物学护照启用之前就知道如何对付它。但此护照已经为一些兴奋剂案件提供了定罪依据，并且使检测人员重新占据了上风（不过可能只是短暂的）。“我认为我们在迫使大家改掉嗑药的习惯，”绍吉说。

道高一尺 魔高一丈

1960年罗马奥运会之后，反兴奋剂的工作才认真开展起来。在一次团队计时赛中，23岁的丹麦车手克努德·埃内马克·杰森（Knud Enemark Jensen）突然虚脱，导致颅骨摔裂而身亡。据说尸检时发现他体内有安非他明和血管扩张剂的痕迹。虽然他的猝死或许并非这些药物所致，但此悲剧令自行车赛官方不得不更深入地检视兴奋剂问题。UCI发出了对某些兴奋剂的禁令，而国际奥委会则于1967年设立了一个委员会来清理体育运动中的兴奋剂。

这是件费力不讨好的活儿：反兴奋剂机构刚挫败了某种作弊手段，另一种手段又冒了出来。1972年的慕尼黑奥运会开始对刺激剂进行检测，但此时运动员们已经在使用合成代谢类固醇了。接下来的一届奥运会（蒙特利尔）启动了类固醇检测，但4年后的莫斯科奥运会上，选手们又改用当时无法检测的天然荷尔蒙，如睾酮（testosterone）等。现在反兴奋剂机构采用的方法是检测血液中的睾酮与另一种相关物质（表睾酮）之比，于是据说某些选手又找到了若干方法来调节体内的表睾酮，以使此比例保持正常。

对自行车赛和其他耐力运动项目来说，重组人红细胞生成素（human recombinant EPO）开启了一场兴奋剂革命。EPO是一种天然激素，作用是促进运送氧气的红细胞的生成。第一种合成（即重组）形式的EPO是美国生物技术公司Amgen开发的，于1989年通过美国食品及药品管理局的审核，开始用于治疗白血病。此药也为自行车手们提供了一种唾手可得的耐力兴奋剂，帮助他们在残酷的分段赛事中胜出。这种EPO与肾脏天然产生的激素几乎完全相同，因此无法检测出来。以前选手们靠输血来达到增进耐力的效果，而服用此药自然比输血更简便。

“在上世纪90年代和本世纪头10年中，作弊者服用大量EPO是非常容易的，” 绍吉说。曾在加利福尼亚大学洛杉矶分校管理一家反兴奋剂实验室的药理学家唐·卡特琳（Don Catlin）则更为悲观，他说：“自行车赛中无人不嗑药。”

既然无法直接检测EPO，自行车赛管理者便转而依靠一种间接测量指标，即血细胞比容（红细胞在总血量中的比例）。通常红细胞占总血量的40%~45%，但在EPO大行其道的时期，有些车手在出发前接受检测时，血细胞比容超过60%。在洛桑实验室主持开发生物学护照的尼尔·罗宾逊（Neil Robinson）说，这些选手的血液非常黏稠，往往会在比赛前虚脱。此后UCI制定了一条“不准参赛”规则，规定任何选手如在某次比赛早晨其血细胞比容超过50%（男性）或47%（女性），即取消比赛资格。罗宾逊透露，车手们的对策就是喝盐水来稀释EPO过稠的血液，以使血细胞比容不超过规定的上限。

重组EPO与天然EPO之间还是存在细微的生物化学差异，而生产EPO的公司也在协助反兴奋剂实验室开发一些基于这类差异的直接检测手段。首种直检方法于2000年获准投入使用。但罗宾逊指出，选手们开始越来越频繁地设法搞到产自中国和印度的特制EPO，因此，“出路就是使用生物学护照”。

这种护照于1999年开始成型，当时罗宾逊和绍吉正着手在自愿者身上对EPO兴奋剂进行临床研究。“我们立刻就意识到受试者之间存在重大差异，”罗宾逊说。例如，某位自愿者在使用此激素后，体内未成熟红细胞（网织红细胞）的数量可能飙升，而另一位自愿者则可能几乎没有什么增长。于是他们认识到，与其把选手们的这类血液指标同普通人群中测得的大范围参照值进行对比，还不如把选手自己作为参照，看指标是否出现异常波动。

现在的生物学护照记载了一位运动员在比赛期间和比赛之外定期收集的若干种不同的红细胞特性，包括血细胞比容、血红蛋白浓度、网织红细胞比例以及其他一些指标（参见“好血与坏血”）。一个统计模型在考虑了选手的性别以及血样采集处的海拔高度等因素后（空气稀薄会促进红细胞生成），可以估计出车手个人档案出现异动的概率。“这个模型不会告诉你车手是否用了兴奋剂；它只是告诉你不正常的程度，”罗宾逊说。

诚信的典范

一个反兴奋剂专家小组负责审查被判定为可疑的个人档案，并确定需要对哪些选手展开全面调查。虽然一般说来，生物学护照是用来找出那些需要进行直接检测的车手，但也出现过单凭生物学护照就成功揪出嗑药者的情况。今年3月，洛桑的体育仲裁法庭确认了其中两项控告，从而使这种方式进一步合法化。可能还会有更多的案件在酝酿中。法国知名体育杂志《队报》弄到的一份报告透露了UCI整理的一个名单，此名单根据去年环法赛选手们的生物学护照按十分制进行评分。名单上共有198名车手，其中42人被评为6分或6分以上，意味着有“压倒性的”证据显示他们服用了兴奋剂。虽然此名单不能作为使用兴奋剂的证明，但或许可以用它来确定今后比赛中哪些选手需要格外关注。

“车手们仍有空子可钻，”卡特琳说。迈克尔·  阿辛登（Michael Ashenden）是澳大利亚科学产业界反血液兴奋剂联盟的领导，他带领的团队对10名自愿者进行了EPO微剂量注射模拟研究。受试者每周接受两次少量的静脉注射，持续12周。这种注射使受试者的血红蛋白量增加了10%，相当于输了两袋血，但生物学护照却未将其中任何一份个人档案标为可疑。

在另一项研究中，瑞士苏黎世大学的心脏生理学家卡斯滕·伦比（Carsten Lundby）及其团队让3组自愿者接受不同的EPO注入程序，持续10周。当他们采用一种与生物学护照类似的检测手段来检查这些使用了兴奋剂的自愿者时，检出率只有58%。“我该庆幸我不是干反兴奋剂这一行的，因为结果总是令人沮丧，”伦比说。

有些研究人员认为，生物学护照所依据的统计学模型可能产生出多得让人无法接受的假阳性案例——即原本清白的车手被检测为服药者。得克萨斯A&M大学的统计学家克里福德·斯皮格尔曼（Clifford Spiegelman）指责说，该模型错误地假设生物学差异服从所谓正态分布。正态分布曲线类似于钟形，与平均值相差很大的个体是极少的。斯皮格尔曼指出，问题在于生物学测量得出的这类异常个体太多，远远超过正态分布的预测值。据他估计，生物学护照的假阳性率可能偏差达十倍甚至百倍之多。

世界反兴奋剂机构的科学家皮埃尔-爱德华·  索塔斯（Pierre-Edouard Sottas）曾负责开发生物学护照使用的统计模型，他说对数千名清白选手所作的检测证明，检测中使用的血液特性遵循正态分布。他还指出，某选手的个人档案是否有异常，最终要由专家小组而不是由他的统计模型来判定。

看不到尽头

罗宾逊承认，生物学护照不可能一个不漏地查出所有作弊选手，但它可以震慑服药者。UCI提到了一项研究，指出自从启用生物学护照以来，提示选手可能使用了兴奋剂的血液指标异常率已有所下降。

反兴奋剂科学家认为，采用其他一些办法（比如注意选手成绩的突然飙升）可能有助于改进检测结果，因为成绩突升或许意味着他们不是在刻苦训练上狠下功夫，而是在搞歪门邪道。罗宾逊的团队希望把通过警方电话及海关调查所收集到的信息，整合进生物学护照的预测模型中，从而根据可疑的行径以及血样化验结果来锁定有必要更严密监视的车手。“我们必须使用在刑侦场合中所用的手段，”罗宾逊说。

罗宾逊的团队也在开发其他类型的生物学护照，可通过测量尿样或血样中睾酮及类胰岛素生长因子-1等物质含量的变化，来检测滥用类固醇和生长激素的行径。该团队和其他一些研究人员也打算寻找新的、可曝光血液兴奋剂滥用的物质。例如，洛桑实验室一项未公布的研究透露，自愿者服用EPO之后，体内一种名为miR-144的miRNA的循环水平达到了最高峰（miR-144是一种参与调节红细胞生成的物质）。德国反兴奋剂科学家约克·奥拉夫·舒马赫（Yorck Olaf Schumacher）发现，在输入患者自身的血之后，基因表达发生了使用常规标记物无法探测出的变化。罗宾逊估计，几年后这些新的标记物将会进入生物学护照中。“我们需要验证所有这些方法，这非常棘手”。

今年，为期3周、全程3 400千米的环法自行车赛于7月24日落下帷幕。波兹奇未能重现他在环瑞士赛上的辉煌。不过他的生物学护照上又多了一个数据点。据罗宾逊说，在今年环法赛上出发之前，波兹奇和其他197名车手上交了护照要用的血样。罗宾逊的团队打算以匿名方式利用这些数据来估计今年环法赛上血液兴奋剂的泛滥程度。

该团队希望生物学护照能让更多车手诚实地参赛。不过，在主持一所反兴奋剂实验室25年之后，卡特琳现在深信，任何检测手段，不论多么先进，永远也赶不上死心塌地要服用禁药的选手。“每当你向右动一下，那些家伙就要向左动一下，于是大家又扯平了”。